Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Изучение физического маятника

Тип Реферат
Предмет Физика
Просмотров
320
Размер файла
53 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Изучение физического маятника

Министерство образования РФ

Рязанская государственная радиотехническая академия

Кафедра ОиЭФ

Контрольная работа

"Изучение физического маятника"


Цель работы: изучение законов колебательного движения на примере физического маятника.

Приборы и принадлежности: маятник универсальный ФПМ04.

Элементы теории

Колебания - это процессы (движения или изменения состояния), в той или иной степени повторяющиеся во времени.

Колебательные процессы разделяют на механические, электромагнитные, электромеханические и т.д.

Механические колебания – колебания физических тел (маятников, струн, частей механизмов и т.д.); электромагнитные – колебания величин показывающих состояние электромагнитного поля (переменного электрического тока в цепи, колебания векторов напряженности и магнитной индукции переменного электромагнитного поля); электромеханические - колебания физических тел под действием электромагнитных полей (мембраны телефона, диффузора электродинамического громкоговорителя и т.д.)

Колебательная система – система совершающая колебания.

Любые колебания могут быть свободными или вынужденными.

Свободные колебания или собственные колебания – есть колебания, которые происходят в отсутствии переменных внешних воздействий на колебательную систему и возникает при однократном отклонения системы от состояния ее устойчивого равновесия.

Вынужденные колебания – есть колебания, возникающие, в системе под влиянием переменного внешнего воздействия.

Гармонические колебания подчиняются по закону:

1) ,

где A- амплитуда колебаний; w0 = 2p/Т - круговая частота; Т - период; t - время; a - начальная фаза колебаний; (w0 + a) – фаза колебаний.

Функция x(t) в (1) представляет собой решение дифференциального уравнения свободных колебаний:

2) ; .

Физическая система, выведенная из состояния равновесия и предоставленная самой себе, в которой изменение одного из параметров описывается дифференциальным уравнением (2), называется классическим гармоническим осцилятором.

Физический маятник - любое твёрдое тело которое под действием силы тяжести может свободно качаться вокруг неподвижной горизонтальной оси, не проходящей через центр масс. Движение маятника описывается уравнением:

3) ,

где I - момент инерции мятника; j - угол отклонения маятника от положения равновесия; t – время; M – момент действующих на маятник сил.

В данной работе в качестве физического маятника используется однородный стальной стержень дайны l. На стержне закреплена опорная призма, острое ребро которой является осью качения маятника. Призму можно перемещать по стержню. Пусть расстояние от оси качения маятника до его центра масс равно b.

4) ,

где - момент инерции стержня относительно оси, проходящей через его середину, m - масса маятника.

Момент силы тяжести, действующей на маятник:

5) .

Знак "минус" ставится так, как направление действия возвращающей силы и j всегда противоположны.

В данном случае моментом силы трения можно пренебречь. Подставляя выражения для I и M в (4) получаем уравнение:

6) , где

7) .

Решением данного уравнения является функция:

8) j(t) = j0sin(w0t + a).

Амплитуда j0 и фаза aзависят от того, как возбуждаются колебания маятника.

Период колебаний T = 2p/w0 равен:

9) .

Период колебаний физического маятника не зависит ни, от фазы, ни от амплитуды колебания. Это утверждение справедливо для колебаний, подчиняющихся уравнение (7). Движение маятника описывается этим уравнением приближенно - в той мере, в какой справедлива использованная при выводе (7) формула sin(j) »j. Исследование правильности утверждения о том, что период колебаний маятника независит от амплитуды, является чувствительным методом проверки теории. Как известно, период колебаний математического маятника определяется формулой:

10) , где l - длина математического маятника.

Поэтому величина

11)

называется приведенной длиной физического маятника. Точку О’, отстоящую от точки опоры O на расстояние lпр, называют центром качания физического маятника, Можно доказать, что точка опоры и центр качания маятника обратимы, т.е. при качании маятника вокруг точки O период должен быть таким же, как и при качании вокруг точки O’. Исследование справедливости этого утверждения является другим методам проверки теории. Ещё один метод заключается в проверке правильности формулы (9). Величину b можно изменять, передвигая опорную призму по стержню.

В данной работе в качестве математического маятника используется металлический шарик, подвешенный на двух расходящихся нитях, длину которых можно изменять.

Расчётная часть

После работы с установкой имеем все данные, которые занесены в таблицу и длину физического маятника lизм = 0,6 м.

Теперь построим график зависимости T2b от b2.


Физический маятник
Nb1×10-2мti1, с, с, с
140563,1262,981,57
262,87
362,96
Nb2ti2, с, с, с
140853,01531,32
252,95
353,03
Nb3ti3, с, с, с
1401446,7646,811,17
246,81
346,85
Nb4ti4, с, с, с
14018 Пересчитывай46,0646,011,15
246,01
345,95
Nb5ti5, с, с, с
1402045,5445,641,14
245,78
345,61
244,97
345,07

Возьмём несколько точек на графике и найдём по их параметрам (T2b и b2) значения и для данных точек.


; ;

Для точки A:

;;

Для точки B:

;;

Для точки С:

;;

По найденным значениям величин и для точек А, В, С найдём их средние значения:

;;

Отсюда найдём значения g (ускорения свободного падения) и l (реальная длина маятника).

= 10,09 м/с2. l = 0,57 м.

Найденное значение l примерно равняется lизм.

Теперь оценим погрешность величины g.

Выражая g из формулы (9) получим формулу вида: .

Вычисление g по данной формуле допускает определение погрешности вычисления величины g по упрощённой формуле.

; ; ; при DT = Dt имеем:

;

Для нахождения абсолютной погрешности Dg, найдём погрешности величин найденных прямыми измерениями: Dt, Db и Dl.

при tc = 1,96, k = 1.1(для P = 0,95) и с = 10-3 с.

с.

Так как различные длины bi измерялись по одному разу (Dсл» 0).


при k = 1.1(для P = 0,95) и с = 10-3 м.

м.

Значение Dl = Db, т.к. l измерялось тем же измерительным инструментом и 1 раз, как и b.

м.

Теперь подставим значения абсолютных погрешностей Dl, Db и Dt в формулу расчёта Dg:

м/с2.

g = 10,1±0,5 м/с2.

Далее по формуле (11) найдём приведённую длину физического маятника lпр.

м.

Найденное значение приведённой длины lпр равняется длине математического маятника.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
138683
рейтинг
icon
3049
работ сдано
icon
1327
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
137726
рейтинг
icon
5837
работ сдано
icon
2642
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
92388
рейтинг
icon
2004
работ сдано
icon
1261
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
51 808 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
ТПУ
Спасибо автору, сдал на отлично! Отзывчивый, откливается на все просьбы, дает пояснения.
star star star star star
АНОПОмтэпит
Все сделано быстро исполнитель выходит на контакт быстро замечаний по работе не было , буд...
star star star star star
ВЛГУ им. А.Г и Н.Г Столетовых
Работа выполнена своевременно, без замечаний. Рекомендую данного специалиста.
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

Тест

Тест дистанционно, Английский язык

Срок сдачи к 27 апр.

только что

….

Решение задач, Проектирование цехов

Срок сдачи к 30 апр.

только что

Начертить чертежи к дипломной работе

Чертеж, Механика

Срок сдачи к 20 мая

только что

нужно написать курсовую, план я прекрепила в...

Курсовая, право социального обеспечения

Срок сдачи к 5 мая

только что

Все в методичке

Курсовая, Управление персоналом

Срок сдачи к 1 мая

1 минуту назад

Решать по определение , не по лапиталю

Решение задач, Математика

Срок сдачи к 29 апр.

1 минуту назад

Решить задание

Решение задач, Высшая математика

Срок сдачи к 26 апр.

1 минуту назад

Написать курсовую

Курсовая, Гражданское право

Срок сдачи к 30 апр.

1 минуту назад

Решить две задачи

Решение задач, тепломассообмен

Срок сдачи к 10 мая

1 минуту назад

Нужно написать доклад на 10 страниц по теме

Доклад, Юриспруденция

Срок сдачи к 28 апр.

1 минуту назад

Решить 4 контрольных точки

Контрольная, Практикум по виду профессиональной деятельности

Срок сдачи к 5 мая

1 минуту назад

Все в прикрепленных файлах

Реферат, физическая культура

Срок сдачи к 9 мая

2 минуты назад

Нужно сделать отраслевой анализ для организации ооо карамелька

Решение задач, Маркетинг в отраслях и сферах деятельности

Срок сдачи к 29 апр.

2 минуты назад

элктроэнергетика

Отчет по практике, элктроэнергетика

Срок сдачи к 27 апр.

3 минуты назад

Срочный заказ

Контрольная, технология строительных процессов

Срок сдачи к 27 апр.

3 минуты назад

выполнить практические задание

Другое, Финансы и кредит

Срок сдачи к 26 мая

3 минуты назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно